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《大功率LLC谐振变换器中谐振电感的优化研究_孙超》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、802015年第4期大功率LLC谐振变换器中谐振电感的优化研究11122孙 超，王春芳，郑建芬，王世伟，刘龙国（1.青岛大学自动化工程学院，山东青岛266071；2.青岛云路新能源科技有限公司，山东青岛266109）摘 要：大功率LLC谐振变换器的谐振电感磁路结构大多采用单气隙结构，存在局部过热、温升过高等问题。针对这些问题，文章提出了一种三气隙磁路结构的谐振电感，并采用有限元分析法，基于Ansys分别建立了单气隙和三气隙谐振电感的三维非线性数学模型，分别进行了电磁热场耦合模拟，计算出了各谐振电
2、感的磁场和温度场矢量曲线。对比单气隙和三气隙的仿真结果，得出了三气隙的谐振电感具有降低温升、避免局部过热和减少损耗的优点。此外，通过多次仿真模拟，给出了三气隙位置的优化曲线，为谐振电感的优化设计提供了参考。关键词：LLC谐振变换器；谐振电感；分段气隙；电磁热场模拟；优化设计中图分类号 ：TM47文献标识码 ：A文章编号 ：2095-3631(2015)04-0080-05doi:10.13889/j.issn.2095-3631.2015.04.016OptimizationResearchon
3、ResonantInductorinHighPowerLLCResonantConverter11122SUNChao,WANGChunfang,ZHENGJianfeng，WANGShiwei,LIULongguo(1.CollegeofAutomationEngineering,QingdaoUniversity,Qingdao,Shandong266071,China;2.QingdaoYunluEnergyTechnologyCo.,Ltd.,Qingdao,Shandong266109
4、,China)Abstract:Singleair-gapstructurehasbeencommonlyusedinresonantinductorforhighpowerLLCresonantconverter,whichmaycausesomeproblemssuchaslocaloverheating,hightemperaturerise,etc..Aimingattheseproblems,aresonantinductorwiththree-air-gapmagneticstruc
5、turewaspresented.BasedonthefiniteelementtheoryandAnsys,three-dimensional(3D)mathematicmodelsofsingleair-gapresonantinductorandthree-air-gapresonantinductorwererespectivelybuiltandthemagnetic-thermalcouplingsimulationswerecompletedtoobtainthevectorcur
6、vesofelectromagneticfieldandthermalfield.Besides,comparedwiththesimulationresultsofsingleair-gapandthree-air-gapresonantinductor,itshowsthatthree-air-gapresonantinductorhastheadvantagesofreducingtemperaturerise,preventinglocaloverheatinganddecreasing
7、loss.Throughmanysimulations,theoptimalcurvesofthree-air-gaplocationweregiven,whichhadimportantsignificancetotheoptimizationdesignofresonantinductor.Keywords:LLCresonantconverter;resonantinductor;tappedair-gap;magnetic-thermalcouplingsimulation;optimi
8、zationdesign0 引言小功率情况下可以采用磁集成方式，而在中大功率情况下需要进行单独设计。针对这种中大功率电感的设计，LLC谐振变换器因其具有输出功率大、效率高等一些学者通过有限元的方法，基于Ansys软件，对其电优点，近年来在中小功率光伏逆变器、变频微波炉电源、[1-3]特性和机械特性进行了计算和优化，而且还做了电磁结电动汽车充电装置等领域获得了广泛的应用，已成[4-5]构耦合仿真分析，对电感参数进行了优化。还有一为众多学者研究的热点。LLC谐振变换器中的电感在些学者通过Ansys仿
